Как работает сенсорная кнопка. Принципы работы и типы сенсорных кнопок: полное руководство

Как устроены сенсорные кнопки. Какие бывают виды сенсорных кнопок. Каковы преимущества и недостатки сенсорных кнопок по сравнению с механическими. Как реализовать сенсорные кнопки на микроконтроллерах STM.

Что такое сенсорная кнопка и как она работает

Сенсорная кнопка — это устройство ввода, которое реагирует на прикосновение или приближение пальца пользователя без необходимости физического нажатия. В отличие от механических кнопок, сенсорные не имеют подвижных частей, что делает их более надежными и долговечными.

Принцип работы сенсорной кнопки основан на регистрации изменения электрического поля при приближении или касании пальцем. Существует несколько основных технологий реализации сенсорных кнопок:

• Емкостные — измеряют изменение емкости при касании
• Резистивные — фиксируют изменение сопротивления при нажатии
• Оптические — регистрируют прерывание светового луча

Наиболее распространены емкостные сенсорные кнопки, так как они обеспечивают высокую чувствительность и надежность. Рассмотрим подробнее принципы их работы.

Виды емкостных сенсорных кнопок

Емкостные сенсорные кнопки бывают нескольких типов в зависимости от метода измерения изменения емкости:

1. С измерением времени заряда/разряда RC-цепочки

В этом методе измеряется время заряда или разряда конденсатора через резистор. При касании пальцем емкость увеличивается, что приводит к изменению постоянной времени RC-цепочки. Контроллер фиксирует это изменение и регистрирует нажатие.

2. С переносом заряда

Здесь используются два конденсатора — сенсорный и измерительный. Сенсорный конденсатор периодически заряжается и разряжается на измерительный. При касании емкость сенсорного конденсатора увеличивается, что приводит к более быстрому заряду измерительного конденсатора.

3. С измерением поверхностной емкости

В этом случае измеряется емкость между сенсорным электродом и «землей» через тело человека. При приближении пальца эта емкость увеличивается, что и фиксируется контроллером.

4. С измерением проекционной емкости

Здесь используются два электрода, между которыми измеряется емкость. При касании изменяется диэлектрическая проницаемость среды между электродами, что приводит к изменению общей емкости.

Преимущества и недостатки сенсорных кнопок

Сенсорные кнопки обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с механическими:

• Высокая надежность и долговечность за счет отсутствия подвижных частей
• Герметичность и защищенность от внешних воздействий
• Вандалоустойчивость
• Простота в очистке и дезинфекции
• Возможность создания различных форм и дизайна
• Бесшумность работы

Однако у сенсорных кнопок есть и некоторые недостатки:

• Более высокая стоимость и сложность реализации
• Потребление энергии в режиме ожидания
• Чувствительность к электромагнитным помехам
• Отсутствие тактильной обратной связи

Реализация сенсорных кнопок на микроконтроллерах STM

Компания STMicroelectronics предлагает несколько вариантов реализации сенсорных кнопок на своих микроконтроллерах:

1. На микроконтроллерах STM8

Семейство STM8S поддерживает метод измерения RC-цепочки с помощью библиотеки STM8-Touch-lib. Более продвинутое семейство STM8L имеет встроенный аппаратный драйвер емкостных сенсорных кнопок, работающий по принципу переноса заряда.

2. Специализированные драйверы STM8T14x

Это отдельные микросхемы для управления одиночными сенсорными кнопками. Они используют технологию ProxSense и обеспечивают высокую чувствительность и помехозащищенность.

3. Контроллеры STM8T850xx

Это специализированные микроконтроллеры для работы с большим количеством сенсорных кнопок (до 300 штук). Они используют метод измерения проекционной емкости и технологию ProxSense.

4. Контроллеры STM32TS

Мощные 32-битные контроллеры с поддержкой резистивных сенсорных панелей. Имеют специализированные модули для сканирования и обработки сигналов с сенсорной панели.

5. Контроллеры STM32L

Семейство микроконтроллеров с низким энергопотреблением, поддерживающих работу с емкостными сенсорными кнопками с помощью библиотеки STM32 Touch-Sensing Library.

Проектирование сенсорных кнопок

При разработке устройств с сенсорными кнопками необходимо учитывать ряд факторов:

• Форма и размер электродов сенсорных кнопок
• Расположение проводников и общего провода на печатной плате
• Выбор метода опроса кнопок в зависимости от требований к чувствительности и энергопотреблению
• Реализация алгоритмов фильтрации помех и компенсации внешних воздействий
• Оптимизация программного кода для снижения нагрузки на процессор

Правильный учет этих факторов позволяет создать надежное и эффективное устройство с сенсорным управлением.

Применение сенсорных кнопок

Сенсорные кнопки находят широкое применение в различных областях:

• Бытовая техника (микроволновые печи, холодильники, стиральные машины)
• Мобильные устройства (смартфоны, планшеты)
• Автомобильная электроника (панели управления, мультимедийные системы)
• Медицинское оборудование
• Промышленные панели управления
• Торговые автоматы и терминалы самообслуживания

Их использование позволяет создавать современные, надежные и удобные в использовании устройства.

Заключение

Сенсорные кнопки представляют собой современную альтернативу механическим кнопкам, обладающую рядом преимуществ. Несмотря на некоторые недостатки, их применение постоянно расширяется благодаря развитию технологий и появлению специализированных микроконтроллеров. Правильный выбор типа сенсорных кнопок и метода их реализации позволяет создавать надежные и эффективные устройства с сенсорным управлением.

Какие бывают сенсорные кнопки. — Мысли злого плебея — ЖЖ

03:25 am —

Какие бывают сенсорные кнопки.

Прежде чем описывать как я адаптировал емкостной сенсор geagood для ситуации отсутствия фазы в выключателе, опишу основные типы сенсоров.

1. Оптический, touch free или IR Proximity Sensor.
   Принцип работы полностью совпадает с дымовыми извещателями. Он состоит из светодиода и фотоприемника разделенной перегородкой. В результате в нормальном режиме на приемник света не попадает свет от светодиода. Когда над перегородкой появляется препятствие, от свет излучаемый светодиодом отражается от препятствия и попадает на фотоприемник, что регистрируется как «нажатие». Описание работы сенсора.
   

   В отверстии расположено два элемента, — ИК-светодиод и ИК — фототранзистор (оба выполнены в почти одинаковых двухвыводных корпусах). Они расположены с разных сторон печатной платы и направлены в одну сторону, — к отверстию. Печатная плата на участке между ними должна не пропускать свет, то есть, здесь должен быть участок непротравленной фольги. ИК-светодиод постоянно излучает вспышки ИК — света, с частотой около 1 кГц. Мощность излучения светодиода и чувствительность фототранзистора должны быть настроены так, чтобы оптическая система срабатывала при поднесении пальца к отверстию на расстояние около 5 мм (или больше или меньше, — в зависимости от того, как нужно в конкретном случае).
   
   

   
   Так как он оптический, то он мало реагирует на радиопомехи. Поэтому его используют как датчик приближения. то есть к нему не прикасаются, а проносят руку на расстоянии меньшем 10 см от сенсора.
   
   Несмотря на идентичность функции с proximity sensor (датчиком приближения), он называется «touch free». Таких ВДУ с питанием 230В на aliexpress нет, но сенсорные выключатели с питанием 12В есть (1, 2, 3) продавцы их рекомендуют использовать для управления дверями чистюлями боящимися инфекции от прикосновения к залапаному сенсору. Внутренности одного из них с mysku.
   
   Видно, что он состоит из рядом расположенных «инфракрасного пульта» и интегрального приемника его сигнала. То есть с любым из них может работать инфракрасное ПДУ, если его правильно обучить.

   Если есть желание самостоятельно что-то похожее сделать, то там же есть инфракрасные датчики (TCRT5000L) для этих целей.
   
   Только сделать что-то приличное будет сложнее на нем, так как интегральный приемник выделяет полезный сигнал из несущей, а транзистор этого не делает. Пример реализации с интегральным приемником.



2. Резистивный.
   Они чувствительны к загрязнению. Его сейчас не используют, но он встречался в советских кодовых замках и некоторых цветных телевизорах. Это обычная кнопка, только контакты замыкаются пальцем. На схеме телевизоров они так даже и обозначались. Ненавистники развитого социализма это могут объяснить дефицитом кнопок в СССР. Я это утверждать не буду, так как большинство фотографий телевизоров с УСУ-1-15 (устройство сенсорного управления) было с обычными кнопками имеющими пластиковый толкатель.
   
   Описание сенсора используемого в кодовом замке дано в журнале радио №4, 1982 год.
   Схема отдельного сенсора оттуда.
   
   Сенсорную кнопку такого типа можно купить у мастеркит (nm4013).
   Фотография сенсора с его инструкции по сборке.
   
   


3. Емкостной.
   Может быть трех типов. Буду называть по типу общеизвестного устройства в котором оно проявляется.
   
   
   
   1. Однополюсный указатель напряжения.
      Определить можно по блестящей металлической пластине спереди. Он реагирует на емкостной ток между фазой и землей через тело человека. Для его работы обязательно нужна фаза. В принципе это самый надежный способ по трем причинам:
      -ловится сигнал достаточной чтобы зажечь неоновую лампочку, по моим измерениям, мощность сигнала может достигать 2мкВт;
      -частота сигнала очень низкая, поэтому не влияют радиопомехи;
      -ток емкостной, а значит грязь на сенсоре не влияет на его работу.
      В моем выключателе geagood он реализован так.
      

      Сенсор выглядит так.
      
      На таком же принципе был реализованы советские выключатели с микросхемой к145ап2, только там схема сенсора немного другая. В этой ток фазы идет через выпрямитель, стабилизатор, эмиттер транзистора Q3 и резистор сопротивлением 10МОм на тело человека, а там с фазы на тело человека через три резистора сопротивлением больше 1 МОм.
      Как он выглядел. Фотографии нарыл в интернете.
      
      
      

   
   
   2. Щуп осциллографа.
      Если посмотреть на экран осциллографа, то при прикосновении к щупу на экране появится синусоида амплитудой . Эта синусоида появляется из-за протекания емкостного тока от фазных проводов, проложенных рядом с телом человека, через тело человека на щуп, а потом на осциллограф и наконец на землю. Физики-теоретики емкостной ток называют «током смещения», так как он проходит через изолятор. То есть такой сенсор работает по тому же принципу что и «указатель напряжения», только «направление тока» обратное. Так как в качестве «земли» здесь участвует не громадная поверхность тверди, а только тело человека, то мощность сигнала в этом случае во много раз меньше. Например, мой мультиметр с внутренним сопротивлением 10 МОм показывает напряжение равное 6В при вставлении одного конца в «ноль», а другого к пальцу. Если щуп вставить в «фазу», то он показывать будет 60В. То есть мощность сигнала падает в 100 раз. Мультиметр может показывать еще меньше, так как в другом месте и другой мультиметр с таким же внутренним сопротивлением показал 4В. Промышленные выключатели так вроде не делали и не делают, но схемы их есть в интернетах и книгах. Например «Андрей Кашкаров Сенсорный регулятор освещения с блокировкой включения [текст] / Андрей Кашкаров, Андрей Бутов // Оригинальные конструкции для радиолюбителей. — Москва: Альтекс, 2005 г. — C. 62-65» или «Бутов, А.Л. Сенсорный регулятор освещения с акустическим реле [текст] / Н.А. Бутов // Радио-конструктор. — 2009. — №9. -С. 24-26», «Кашкаров,  Электронные схемы для «Умного дома», стр. 29-33″ и т.д. В интеретах и журналах гуляет две схемы превращения сенсора «указатель напряжения» в сенсор «щуп осциллографа». Обе схемы придуманы Бутовым-Кашкаровым.

      На биполярных транзисторах два варианта.
      
      

      На полевом транзисторе.
      
      Вероятно, они не рабочие, так как у меня подобное превращение «указателя напряжения» в «щуп осциллографа» при помощи замены биполярного транзистора на составной, привело к превращению в глючный датчик приближения. Причем срабатывать начал при приближении на расстояние 20 см. Как многие пишут в интернетах по другому и не бывает, хотя возможно у Бутова-Кашкарова получилось, так как они настраивали коэффициент усиления. В настоящее время реализовывать сенсор по их методике не имеет смысла, так как сейчас существуют специальные дешевые микросхемы емкостных сенсоров с внутренним генератором очень маленького размера. Они должны быть более устойчивы к помехам. А если делать что-то с нуля, то микроконтроллеры сейчас реализуют такие сенсоры без всякой обвязки.

   
   
   3. Тачпад, LCR-метр или терменвокс.
      В таких сенсорах измеряется электрическая емкость между пластиной сенсора и цепями питания. Для этого в них существует генератор и приемник. В этом сенсоре эта емкость изменяет частоту колебаний генератора или амплитуду сигнала. Упрощенно, это тот же самый «указатель напряжения», только частота переменного напряжения увеличена в 1000-1000000 раз, в результате сопротивление конденсатора образованного человеком и проводами питания уменьшилось в такое-же количество раз, а значит без ухудшения помехозащищенности можно в такое же количество раз уменьшить напряжение или измеряемую емкость. По такому принципу можно делать сенсорные кнопки к которым надо прикасаться, датчики приближения или датчики объема/движения. Все зависит от мощности генератора. Любопытно, что русская википедия, когда описывает тачпад, то коммуниста Термена, Ленина, Дзержинского, Сталина и архипилаг-ГУЛАГ не вспоминают, хотя первое такое устройство придумал Термен и продемонстрировал его Ленину, а потом стал работать на соловетскую власть в шарашке. Зато много букв напечатали про apple, epson, apolo и т. д. Сейчас такие сенсоры реализуются чисто программно в микроконтроллерах или при помощи дешевых микросхем. На первый взгляд может показаться, что они отвязаны от электрической сети с глухозаземленной нейтралью, но это не так, так как смартфоны подключенные к зарядному устройству сходят с ума, если в них нет связи вторичной обмотки трансформатора с первичной. Так что хотя они и устойчивее «щупа осциллографа», но «указатель напряжения» получше будет. Они чувствительны к помехам ИИП, так как работают приблизительно на тех же частотах. Я конечно имею ввиду дешевые решения. Пластина сенсора в таких устройствах изолирована от внешней поверхности, поэтому снаружи будет стекло или пластик. Как они организовываются программно надо искать по ключевым словам «mTouch», «qTouch», «QMatrix». Продаются два типа микросхем их реализующих аппаратно: ttp22x (Китай) и at42qt10xx (microchip). В интернетах рекомендуют увеличивать площадь таких кнопок при помощи подпайки к выводам микросхемы проводов/антенн, но это глупо, так как эти «антенны» снизят помехоустойчивость и даже может оказаться, что кнопка всегда нажата. Тем более длинные провода к такому сенсору противопоказаны. Даже экранировка проводов не помогает от глюков. Они подходят только для сенсора типа «указатель напряжения». Я увеличил площадь сенсора при помощи приклейки над сенсором «бутерброда»состоящего из изолятора и проводящей пластины снаружи. Таким образом в рабочем режиме емкость сенсора не сильно увеличилась, но зато прикосновение к любой части металлической пластины над сенсором приводит к эффекту равнозначному прикосновению к месту над сенсором. В качестве изолятора использовал слюденую бумагу.
   
   
   
   


4. Индуктивный.
   Таких сенсоров не бывает, так как у всех веществ, кроме ферромагнетиков, магнитная проницаемость близка к 1. Существующие индуктивные сенсоры — это просто кнопки, в которых вместо замыкающихся контактов надо прогибать электропроводную/магнитную пластину, тем самым изменяя потери энергии в катушке над которой расположена токопроводящая пластина. Я его описал только из-за того, что может возникнуть впечатление, что я что-то пропустил, так как в теории электротехники описываются три типа пассивных компонентов: резистор, конденсатор и индуктивность. Соответственно можно предположить что существует три типа сенсорных кнопок.
   

В виде таблицы.

Тип сенсора	Внешний вид	Свойства	Помехозащищенность
оптический	черный квадрат/круг	1. Реагирует на расстоянии. 2. Возможно легкое подключение инфракрасного пульта. 3. Большинство рассчитано на питание 12В.	Высокая
резистивный	как на старых советских цветных телевизорах или кодовых замках	1. Чувствительный к грязи. 2. Сейчас не используется.	Высокая
Емкостной, типа «указатель напряжения»	большая металлическая платина в центре	Требует наличия «фазы».	Высокая
Емкостной, типа «щуп осциллографа»	неизвестно, так как они есть только в литературе и интернете	Неизвестно, так как они есть только в литературе и интернете.	Низкая
Емкостной, типа «тачпад», LCR-метр или «терменвокс»	стеклянная или пластмассовая пластина спереди	1. Самый популярный тип, так как емкость в десятки пикофарад сейчас умеют измерять микроконтроллеры напрямую.  2. Провода между микросхемой и сенсорной панелью должны быть очень короткими. 3. Увеличивать площадь кнопки можно только приклейкой над сенсором «бутерброда» состоящего из изолятора и электропроводной пластины.	средняя

Сенсорные кнопки? – с решениями от STM еще проще!

30 ноября 2011

Не секрет, что одна из частых причин выхода из строя устройства или установки — механические повреждения. Причем речь идет даже не о поврежденных корпусах, разбитых экранах, трещинах печатных плат. Поломка может быть еще меньше — не работает кнопка. Причин этому может быть много — залипли или окислились контакты, ослабла пружинка, заполз жучок, стерлись токопроводящие части контакта, и там далее. Результат один — необходим ремонт. Хорошо, если такое произошло с чем-то не особо важным, например пультом от телевизора (хотя, если мы ждем ответственного матча любимой команды, и это покажется очень важным), а если от работы прибора зависит работа предприятия, то это — простои, потеря времени и возможной прибыли. Наличие подвижных деталей, особенно мелких, вносит дополнительный вклад в вероятность отказа прибора или сбоя.

Решение, конечно же, существует и известно давно — сенсорные кнопки. В отличие от обычных в них нет механических частей, ломаться просто нечему. А сами контакты сенсорных кнопок можно достаточно хорошо защитить от внешних воздействий, и более простыми способами, чем это возможно для механических кнопок. В качестве лирического отступления упомянем автоматизированный город Диаспар из романа «Город и звезды» Артура Кларка — его исполнительные механизмы и устройства взаимодействия с людьми не имели подвижных частей.

 

Плюсы и минусы сенсорных кнопок

Преимущества сенсорных кнопок можно перечислять долго. Остановимся на основных:

• долговечность- срок эксплуатации определяется фактически целостностью печатной платы и временем функционирования обработчика событий кнопки;
• повышенная защищенность от внешних воздействий- сенсорные кнопки намного проще защитить от действия пыли, влаги, масла;
• вандалостойкость- нечего сжигать или выламывать;
• возможность работы в условиях низкой освещенности — подсветку сенсорной кнопки реализовать проще, чем обычной [9].

Однако преимущества несколько нивелируются несколько большей сложностью сенсорных кнопок — возникает ряд требований к разводке печатной платы, форме сенсорных контактов, обработке сигналов с кнопки. Перечисленные причины приводят к повышению затрат на этапе разработки — появление дополнительных элементов схемы (и, как следствие, увеличение потребляемой мощности), подготовка разводки печатной платы (расчет формы и взаимного расположения электродов), программное обеспечение (дополнительное время на разработку и отладку проекта), в некоторых случаях — предварительное макетирование изделия.

 

Способы реализации сенсорных датчиков

Чаще всего сенсорные кнопки — емкостные: отслеживается изменение емкости в контуре генератора или мультивибратора. Такой вариант требует меньше дискретных элементов, чем, скажем, вариант с инфракрасной подсветкой, работающий на отражение.

Основные технологии емкостных сенсорных кнопок заключаются в следующем [1].

Измерение времени заряда/разряда RC-цепочки — при касании в чувствительной зоне кнопки (чаще всего касание одного из электродов) изменяется емкость, соответственно изменяется постоянная времени цепочки, что и регистрируется контролирующей схемой.

Опрос кнопки путем измерения времени заряда измерительного конденсатора разрядом конденсатора, образованного сенсорной кнопкой — так называемый опрос путем переноса заряда. В этом случае конденсатор сенсорной кнопки периодически заряжается, а его разряд происходит на другой конденсатор (измерительный), и замеряется время его заряда до определенного напряжения. При касании кнопки ее емкость увеличивается (накапливается больший заряд), и заряд измерительного конденсатора происходит за меньшее время.

 

Реализация сенсорной кнопки за счет изменения поверхностной емкости. Емкость кнопки изменяется при приближении пальца близко к ее поверхности за счет дополнительной емкости:

• до земли через тело человека;
• емкости между человеческой рукой и устройством;
• емкости между телом человека и печатной платой устройства (наподобие антенны).

Проекционная емкость — за счет прикосновения изменяется диэлектрическая проницаемость, соответственно изменяется общая емкость.

В качестве модификации методов переноса заряда и проекционной емкости можно указать технологию ProxSence^TM, реализующую эти методы с помощью специализированных схемных решений, выполненных в виде IP-ядер.

Для корректной реализации сенсорных элементов управления необходимо следовать рекомендациям по форме и размеру электродов емкостного сенсора, расположению проводников и общего провода на печатной плате. Ошибки приводят к потере чувствительности сенсорной кнопки, влиянию на работу кнопки других сигнальных проводников схемы. Часто встречающиеся формы и типовые размеры электродов сенсорных кнопок представлены на рисунке 1.

      

Рис. 1. Примерная форма и размеры электродов для сенсорных кнопок

Интересным моментом является возможность реализации в виде сенсорных элементов таких элементов управления, как полосы прокрутки (слайдеры), колеса (вращатели, роторы). Различают полосы прокрутки и колеса с прямыми электродами и с перекрывающимися электродами (рисунки 2а-в и 3а-в). Перекрывающиеся электроды позволяют получить более плавную реакцию, но взамен, для большей чувствительности, требуется применение опроса по методу переноса заряда.

Рис. 2. Примерная форма электродов для сенсорных слайдеров (линий прокрутки)

 

  

Рис. 3. Примерная форма электродов для сенсорных колес прокрутки

 

При разработке устройства с сенсорными кнопками разработчику приходится решать вопрос о способе их реализации — 1) на дискретных логических элементах, 2) при помощи специализированных микросхем, 3) используя внешние выводы микроконтроллера с соответствующей программной поддержкой.

Вариант с дискретными логическими элементами можно исключить сразу, так как это ведет к неоправданному увеличению места на печатной плате, дополнительному потреблению энергии, к увеличению времени на расчеты и отладку при весьма сомнительной стабильности работы. В настоящее время такое решение можно рассматривать в качестве радиолюбительской поделки.

Применение специализированных микросхем — аппаратных драйверов сенсорных кнопок — даст намного более стабильную работу при минимальных затратах на программную поддержку. Принятие такого решения обусловлено занимаемой площадью, потребляемой мощностью и ценой.

Контроллер в качестве драйвера сенсорных кнопок представляется самым экономичным решением — основные проблемы будут заключаться в программном обеспечении при условии, что вычислительных ресурсов контроллера хватит для выполнения основных задач.

 

Аппаратные решения STM для сенсорных кнопок

STMicroelectronics предлагает и специализированные аппаратные драйверы, и программную поддержку в виде библиотек с открытым кодом. Более того, некоторые контроллеры имеют встроенный аппаратный драйвер сенсорных кнопок.

В семействах продуктов STM8 и STM32 STMicroelectronics поддерживается практически любой из описанных выше принципов опроса емкостных сенсорных кнопок:

• измерение постоянной времени RC-цепочки- семейства STM8S и STM8L:

• опрос на основе переноса заряда- STM8L и STM32L;

• реакция на изменение поверхностной емкости с технологией ProxSense^TM— семейство STM8T14x;

• изменение проекционной емкости с технологией ProxSense^TM— семейство STM8T850xx.

Кроме того, STM32TS60 поддерживает работу с резистивными сенсорными кнопками.

Рассмотрим предлагаемые решения более подробно.

В 8-битных контроллерах поддержка сенсорных кнопок (или тач-приложений) начинается с семейства STM8S [2, 3], для которого существует свободно распространяемая библиотека для тач-приложений — STM8-Touch-lib. В случае с STM8S основа реализации — программная обработка событий на внешних выводах контроллера на основе метода измерения постоянной времени RC-цепочки (рисунок 4).

 

 

Рис. 4. Способ подключения сенсорных кнопок при опросе по методу переноса заряда

Более интересным вариантом может стать решение на базе семейства низкопотребляющих контроллеров с ядром STM8 — STM8L, имеющего аппаратный драйвер емкостных сенсорных кнопок, работающий по принципу переноса заряда. Для STM8L также предлагается версия библиотеки STM8-Touch-lib, обеспечивающая управление сенсорными кнопками (простые кнопки, линии прокрутки, колеса прокрутки), обработку событий, фильтрацию шума и компенсацию влияния внешнего окружения. STM8L может обслуживать до 16 сенсорных кнопок, что для большинства приложений более чем достаточно. В дополнение к драйверу кнопок ряд линеек продукции данного семейства имеют встроенный контроллер ЖК-дисплея — таким образом, получается комплексное, компактное и энергоэффективное решение (рисунок 5).

 

 

Рис. 5. Пример подключения сенсорных кнопок к контроллерам STM8L/STM32L

Аналогичная поддержка емкостных сенсорных кнопок присутствует и в серии STM8AL семейства контроллеров STM8A, ориентированных на автомобильное применение.

Для одиночных кнопок во многих случаях может подойти аппаратный драйвер на основе переноса заряда с технологией ProxSense^TM — STM8T14x, выпускаемый в компактных корпусах UFDFPN8 (3 x 2 x 0,6 мм) и SO8. Данный драйвер помимо прямой функции отслеживания нажатия/касания может выступать датчиком приближения (начиная с расстояния примерно 20 см).

STM8T14x [4] имеет уникальные возможности для оптимизации чувствительности, компенсации паразитных емкостей и компенсации влияния электромагнитных наводок. STM8T14x имеет в своем составе несколько встроенных измерительных емкостей и схему компенсации паразитной емкости электрода (electrode parasitic capacitance compensation circuitry — EPCC). EPCC автоматически компенсирует влияние возникающей паразитной емкости от заземленных панелей прибора, печатных проводников, больших металлических объектов вблизи сенсорной кнопки, которые в обычных условиях приводят к существенному снижению чувствительности сенсора. Специализированный алгоритм автоматической настройки электрода оптимизирует параметры системы путем выбора наиболее подходящей измерительной емкости и параметров схемы компенсации EPCC.

Микросхема STM8T142 имеет два раздельных выхода, один из которых сигнализирует о касании сенсора, второй выдает сигнал, сигнализирующий о приближении пальца или руки пользователя к сенсору (в STM8T141 эти выводы совмещены). Всего обеспечивается восемь уровней чувствительности к касанию и четыре — к степени приближения. Для меньшей зависимости от наводок по питанию, генерируемых остальными частями схемы, в STM8T14x интегрирован собственный стабилизатор напряжения. Микросхема имеет широкий диапазон питающих напряжений — от 2 до 5,5 В при токах потребления в активном режиме 30…50 мкА/МГц. Режимы низкого энергопотребления обеспечивают токи всего 9…12 мкА, что особенно важно для приложений с автономным питанием.

Варианты включения STM8T14x (рисунок 6а,б) допускают расположение сенсорных кнопок на отдельной печатной плате.

Рис. 6. Способы подключения сенсорной кнопки к аппаратному драйверу
а) напрямую и б) на отдельной плате

Для работы с большим количеством сенсорных кнопок идеально подойдет новая серия контроллеров с ультранизким потреблением — STM8T850xx [5] (рисунок 7). Построенные на базе ядра STM8 микроконтроллеры STM8T850xx способны контролировать до 300 сенсорных кнопок. Опрос кнопок производится по методу изменения проекционной емкости, то есть емкости между двумя электродами, расположенными либо на некотором расстоянии друг от друга, либо на разных слоях печатной платы (или по разные стороны от диэлектрической подложки). В основе метода — продвинутая технология ProxSense^TM, реализованная в виде отдельного периферийного модуля, автоматизирующего опрос кнопок и обработку их сигналов. Микроконтроллеры идеальны для систем с батарейным или аккумуляторным питанием благодаря низкому потреблению в активном режиме — менее 150 мкА/МГц, наличию энергосберегающих режимов — менее 0,8 мкА при сохранении контроля за состоянием кнопок, широкому диапазону напряжения питания — от 1,65 до 3,6 В.

 

 

Рис. 7. Подключение сенсорных кнопок к контроллеру STM8T850xx

Обладающие богатым набором периферии мощные (1,25 DMIPS/МГц) 32-битные контроллеры серии STM32TS [7] с новым популярным процессорным ядром ARM-Cortex-M3 имеют встроенную поддержку резистивных сенсорных панелей с разрешением до 81 х 64 линий. В STM32TS присутствуют два специализированных модуля для работы с тач-панелями — сканер PMatrix scaning engine (PMSE) и детектор активных областей PMatrix area detection (PMAD).

Сканер PMSE способен автоматически контролировать линии ввода-вывода, ответственные за строки и столбцы панели, и генерировать сигнал АЦП и детектору активных областей PMAD, снижая тем самым нагрузку на центральный процессор (рисунок 8). Сканер сочетает в себе возможность работы на высоких частотах сканирования (до 250 кГц) с режимами экономии энергии (нормальный, быстрое сканирование, режим ожидания).

 

 

Рис. 8. Структурная схема подключения контроллера STM32TS60 к сенсорному экрану

 

PMAD, работая совместно с PMSE, возвращает информацию о нажатых областях сенсорной панели. И PMSE, и PMAD могут управляться непосредственно контроллером прямого доступа в память, увеличивая общее быстродействие системы.

Любой контроллер серии STM32L [3, 6] благодаря библиотеке STM32 Touch-Sensing Library может работать с емкостными сенсорами, включая кнопки, полосы и колеса прокрутки. Добавьте к нему всю вычислительную мощь процессорного ядра ARM-Cortex-M3, и устройство на его основе получит уникальные возможности.

Основные параметры микросхем для сенсорных приложений представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры контроллеров и аппаратных драйверов STMicroelectronics для тач-приложений  

Параметр/Наименование	STM8S	STM8L	STM8T14х	STM8T850xx	STM32L	STM32TS60
Тип	8-бит контроллер с ядром STM8	8-бит контроллер с ядром STM8	Аппаратный драйвер	8-бит контроллер с ядром STM8	32-бит контроллер с ядром ARM-Cortex-M3	32-бит контроллер с ядром ARM-Cortex-M3
Поддерживаемая технология опроса	RC	RC, CT	CT	PC	CT	Резистивная матрица
Количество тач-кнопок	до 24 кнопок + 2 слайдера	RC – до 24 кнопок + 2 слайдера; CT – до 16 кнопок + 2 слайдера	1	до 300 кнопок (до 20 рядов с 15 чувствительными каналами)	до 19 кнопок + 2 слайдера	матрицы с разрешением до 81 х 64 линий
Потребляемый ток (в режиме низкого энергопотребления)	150 мкА/МГц (5…15 мкА)	200 мкА/МГц (0,4…5 мкА)	30…50 мкА (9…11 мкА)	150 мкА/МГц (0,4…1 мкА)	230 мкА/МГц (0,27…9 мкА)	230 мкА/МГц (0,3…9 мкА)
Напряжение питания, В	1,65…5,5	2,95…3,6	2,0…5,5	1,65…3,6	1,65…3,6	2,4…3,6
Производительность	До 24 MIPS	До 16 MIPS	–	До 16 MIPS	До 1,25 DMIPS/МГц	До 1,25 DMIPS/МГц
RC – опрос по методу измерения постоянной времени RC-цепочки; CT – работа основана на методе переноса заряда; PC – работа прибора на основе отслеживания межэлектродной емкости (проекционной).

 

Библиотеки STM8/STM32 Touch-Sensing Library

Свободно предоставляемые библиотеки STM8/STM32 Touch-Sensing Library существенно упрощают реализацию сенсорных приложений на основе контроллеров STM8/32 [8]. Библиотеки позволяют организовывать не только опрос емкостных сенсоров, но и реализуют обработку сигналов с целью снижения влияния внешних помех и повышения стабильности работы.

Библиотеки STM8/STM32 Touch-Sensing Library предоставляется в виде открытых исходных кодов на языке С, совместимых со всеми популярными компиляторами (MISRA, Cosmic, IAR, Raisonance C) с примерами использования. Структура библиотек для 8- и 32-битных контроллеров практически идентична — набор высокоуровневых функций для взаимодействия с прикладными программами, набор вспомогательных сервисов, драйвера устройств, специфичные для каждого из семейств контроллеров, и ядро библиотеки, отвечающее за обработку информации от сенсорных кнопок, калибровку, фильтрацию сигналов, отслеживание изменения окружения.

Кроме опроса емкостной кнопки в библиотеке предусмотрены алгоритмы обработки сигнала, позволяющие компенсировать негативное влияние таких факторов, как температура, внешнее окружение, изменения напряжения питания.

Ядром библиотеки являются два конечных автомата — центральный автомат, управляющий последовательностью выполнения действий, и автомат тач-кнопки, отслеживающий изменения ее состояния, копия которого запускается для каждой из установленных кнопок.

С точки зрения прикладного программиста работа с библиотекой состоит в инициализации и вызове необходимых функций (рисунок 9). Приятным моментом является тот факт, что за исключением уровня драйверов, имена функций и способы их вызова совпадают для 8- и 32-битной версии, что упрощает миграцию приложений между этими платформами.

 

 

Рис. 9. Структура библиотек STM8/STM32 Touch-Sensing Library

Библиотека STM8 Touch-Sensing Library для 8-битных контроллеров STM8 позволяет использовать их линии ввода-вывода для работы с сенсорными кнопками при минимальном количестве внешних компонент и затратах памяти. Опрос кнопки реализуется либо по измерению постоянной времени RC-цепочки (до 24 кнопок и двух линий или колес прокрутки), или по принципу переноса заряда (до 16 кнопок и двух линий или колес прокрутки). Опрос по первому методу доступен для любого контроллера STM8 или STM8L, тогда как метод переноса заряда требует наличия в контроллере специального модуля и в настоящее время реализуем для серий STM8L101x и STM8L15x.

Программисту доступны функции опроса, фильтрации, калибровки, позволяющие довольно просто оптимизировать работу сенсорных приложений в совершенно различных условиях. Так, располагая всего тремя чувствительными емкостными каналами, можно получить разрешение полосы прокрутки (или колеса прокрутки) в 8 бит — 256 уровней, и это всего лишь на 8-битном ядре при сохранении возможности контроллера работать с другими периферийными устройствами, такими как светодиодные индикаторы, ЖК-дисплеи, работа с коммуникационными интерфейсами!

Для устройств серии STM8L15x возможна поддержка как программного опроса по методу переноса заряда, так и инициализация библиотеки с поддержкой аппаратного опроса.

Для STM32 поддерживаемым методом работы с емкостными сенсорами является метод на основе переноса заряда и реализуется на контроллерах семейства STM32L.

 

Заключение

Как мы видим, решения STMicroelectronics охватывают практически весь спектр возможных сенсорных приложений, от отдельных кнопок и небольших клавиатур до полнофункциональных терминалов с полной клавиатурой [5,9]. Кроме решений для емкостных сенсорных кнопок компания STMicroelectronics предлагает спектр решений для резистивных экранов.

Для различных задач возможен выбор между чисто аппаратными, программными, и программно-аппаратными решениями [9]. Возможно создание устройств для работы с внешними управляющими контроллерами и автономных полнофункциональных устройств, сочетающих в себе и контроль за сенсорной клавиатурой и выполнение медиа-приложений с продвинутым пользовательским интерфейсом и графическими возможностями. Предлагаемые программные решения существенно упрощают разработку программного обеспечения, уменьшая время выхода продукта на рынок. Дополнительно возможна миграция программного обеспечения на уровне исходных текстов между 8- и 32-битными системами.

 

Литература

1. Guidelines for designing touch sensing applications// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/APPLICATION_NOTE/CD00222015.pdf.

2. STM8 product families// http://www.st.com/internet/com/SALES_AND_MARKETING_RESOURCES/MARKETING_COMMUNICATION/MARKETING_BROCHURE/brstm8.pdf.

3. STM32L and STM8 MCU families// http://www.st.com/internet/com/SALES_AND_MARKETING_RESOURCES/MARKETING_COMMUNICATION/MARKETING_BROCHURE/brulp.pdf.

4. Single-channel capacitive sensor for touch or proximity detection with shielded sensing electrode// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00234616.pdf.

5. 8-bit ultralow power touch sensing microcontroller with 16 Kbytes Flash, ProxSenseTM, timers, USART, SPI, I²C// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATA_BRIEF/DM00028187.pdf.

6. Ultralow power ARM-based 32-bit MCU with up to 128 KB Flash, RTC, LCD, USB, USART, I²C, SPI, timers, ADC, DAC, comparators// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00277537.pdf.

7. STM32TS60// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATA_BRIEF/CD00259761.pdf.

8. STM8 touch sensing library// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATA_BRIEF/CD00284216.pdf.

9. Андрей Никитин. Современные сенсорные интерфейсы на основе датчиков S-Touch компании ST Microelectronics.//Новости Электроники. 2010. №1. С. 14 — 17.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: [email protected]

Новое ПО для интеллектуального электропривода от STMicro

Компания STMicroelecronics предлагает разработчикам дополнительный инструментарий для управления трехфазными электродвигателями на основе популярного семейства микроконтроллеров STM32F.

Новое программное обеспечение позволяет упростить процесс и повысить скорость разработки энергоэффективных интеллектуальных электроприводов для таких приложений как промышленная автоматика, бытовая электротехника, системы кондиционирования воздуха.

Семейство микроконтроллеров STM32 имеет расширенную периферию для управления электродвигателями и готовое бесплатное программное обеспечение и библиотеки для создания интеллектуальных драйверов.

Обновленная библиотека управления электродвигателями STM32 FOC PMSM SDK v3.0 теперь поддерживает младшую недорогую линейку микроконтроллеров STM32F100хх «Value Line», что позволяет создавать оптимизированные по ценовому критерию системы. На основе линейки STM32F103хх «Performance Line» с объемами флеш-памяти более 256 кБ теперь можно управлять сразу двумя двигателями, что также может быть актуальным в критичных по цене приложениях.

При использовании библиотеки разработчики могут быстро конфигурировать микроконтроллер для управления трехфазными электродвигателями PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motors), используя алгоритм FOC (Field Oriented Control) для эффективного управления. Функциональность библиотеки обеспечивает управление крутящим моментом и контроль скорости с возможностью переключения режимов «на лету». Дополнительным свойством библиотеки является запатентованный алгоритм измерения тока на одном шунте.

STMicroelectronics предоставляет программное обеспечение MC Workbench v1.0.2 — графический инструментарий для конфигурации библиотеки управления электродвигателями, упрощающий задачу построения системы. Для управления электроприводом предлагается оценочный набор STM3210B-MCKIT на основе линейки микроконтроллеров STM32F103xx «Performance Line».

•••

Наши информационные каналы

Не работает сенсорная кнопка на Meizu M3 (перестала работать)

Смартфон мейзу m3 имеет под дисплеем чувствительную клавишу со встроенным сенсором. Она предназначена для опознания отпечатка пальца владельца, активации раздела меню, выполнения команды «назад». Отсутствие возможности выполнения этих действий, либо одного из них, свидетельствует о том, что сенсорная кнопка meizu m3 не работает.

Существует несколько причин, из-за которых происходит такая поломка.

Причины отказа в работе сенсорной кнопки Мейзу м3

Поломка может возникнуть из-за программных и аппаратных неисправностей. Ошибки в системной оболочке могут вызвать этот дефект, когда:

• официальное обновление ОС было неправильно установлено, либо имело в себе ошибки;
• произошел незначительный сбой оболочки, например, при перегрузке системы большим количеством активированных одновременно приложений.

Проблемы в аппаратной части смартфона наиболее часто ведут к тому, что не работает сенсор кнопки meizu m3. Они могут присутствовать изначально, либо появиться в результате неправильной эксплуатации владельцем.

Чувствительный модуль мог получить механический ущерб из-за:

• падения и последующего удара телефона;
• сильного надавливания;
• залития жидкостями, либо отсыревания.

Порча телефона влагой может происходить во время использования его под дождем, касания мокрыми руками, либо нахождения в сыром помещении.

После этих разрушающих воздействий возникают растрескивания, расколы, окисления элементов кнопки, фактически весь компонент приходит в негодность и требует замены.

Способы исправления неполадки

Корректировка программных сбоев

Проблемы с системой рекомендуется начинать решать с простой перезагрузки гаджета. Если это не помогло, нужно установить официальное обновление, либо заменить всю систему на лицензионную. В некоторых случаях ситуацию может исправить стандартный возврат настроек к заводским. Перед началом этих процедур целесообразно сделать запасную копию всех ценных данных смартфона.

Если у мейзу м3 не работает сенсор кнопки, пользователям, умеющим оперировать инженерным меню устройства, уместно применить программную калибровку клавиши. В некоторых случаях это полностью устраняет проблему.

Существует нетрадиционное решение проблемы: неработающий модуль заменяют виртуальным. Сопровождается это визуализацией особого виджета на дисплее. Эта функция доступна в меню специальных возможностей устройства и может послужить как временным, так и постоянным выходом из положения. Следует помнить, что виртуальная кнопка не умеет читать отпечаток пальца, поэтому пользователям, применяющим такой способ защиты, этот метод не подойдет.

Физическое вмешательство в аппаратную часть

Когда у meizu m3 перестала работать сенсорная кнопка из-за попадания влаги в модуль клавиши, неприятность можно попытаться устранить, если сделать это сразу же после инцидента, когда намокание совсем слабое. Первое необходимое действие – отключение питания телефона, в целях предотвращения распространения окисления вглубь цифровой составляющей устройства.

Далее возможна бережная просушка не горячим воздухом. Для этого телефон можно частично разобрать, если у владельца присутствуют необходимые знания и навыки. Во время процедуры полезна стимуляция клавиши: множественные ее нажатия выгоняют нагретый воздух, который забирает с собой частички влаги.

После прогрева эффективной может оказаться спиртовая обработка извлеченного из телефона кнопочного узла, так как спирт обладает способностью высушивать влагу.

При разборке телефона уместно обратить внимание на шлейф кнопки – он может быть неплотно вставлен в разъем изначально, либо частично отсоединиться от удара. В этом случае помогает его плотное закрепление.

Если же шлейф имеет неверную спайку, либо модуль клавиши оказался разбитым, замокшим, некондиционным, то такие дефекты обычно не подлежат ремонту и самым разумным решением оказывается полная замена всего чувствительного блока на исправный. Приобрести запасной элемент можно в магазине GadgetParts, где цены на все изделия довольно демократичны. Здесь же можно ознакомиться с полными инструкциями по их замене.

Не работает сенсорная кнопка в телефоне. Как включить наэкранные кнопки, если физические больше не работают

Сенсорный экран смартфона обеспечивает пользователю гораздо больше возможностей по управлению телефоном, чем обычный телефон с физическими кнопками.

Но, к сожалению, отказ сенсорных кнопок – явление не столь уж редкое, и по надёжности они никак не превосходят обычные кнопки. Узнайте, что делать, если не работают сенсорные кнопки в смартфоне и почему это происходит.

Самая простая причина – грязь

Чувствительность сенсора в смартфоне напрямую зависит от его чистоты. Если вы касаетесь экрана испачканными руками, частички грязи прилипают к стеклу и потом снижают чувствительность сенсора вплоть до полного отказа.

Чтобы вернуть сенсорные кнопки в нормальное состояние, достаточно протереть экран влажной салфеткой, предназначенной специально для очищения мониторов. Предупредить частое загрязнение экрана можно при помощи защитной плёнки, которая не только будет предохранять от налипания на него нежелательных субстанций, но и защитит от царапин и мелких трещин.

Неаккуратно наклеенная плёнка

Наклейка защитной плёнки – дело непростое. Под ней не должно оставаться пузырьков воздуха, иначе некоторые сенсорные кнопки не смогут полноценно функционировать.

Многие владельцы телефонов берутся наклеивать плёнку самостоятельно, однако впоследствии вынуждены обращаться по этому поводу к сервисным специалистам, так как из-за плохо наклеенной плёнки ухудшается чувствительность сенсора и не работают кнопки.

Температурный дисбаланс

Отказы сенсорных кнопок из-за неподходящей температуры наиболее часты зимой, когда столбик термометра опускается ниже 10-15 градусов мороза. Жидкокристаллический экран телефона чувствителен к низким температурам и при переохлаждении может перестать функционировать как требуется.

Если воздействие низкой температуры было недолгим, после согревания телефон сам быстро вернётся к обычным рабочим показателям.

Тачскрин сместился либо отслаивается

Если телефон эксплуатируется в жёстком режиме, а его владелец постоянно подвергает нежную технику различным негативным воздействиям, сенсорная панель, или тачскрин, может в некоторых местах отслоиться от экрана. Если это произошло в нижней части экрана смартфона, функциональные сенсорные кнопки могут перестать работать.

Чтобы избавиться от этой проблемы, следует прогреть сенсорную панель горячим воздухом для размягчения специального клея, которым она крепится к экрану. Лучше не пытайтесь делать это самостоятельно, чтобы не ухудшить ситуацию ещё сильнее. Обратитесь к специалистам из сервисного центра, у которых есть опыт и необходимое оборудование для таких манипуляций.

Программный сбой

Если сенсорная панель сияет чистотой, и даже самый внимательный осмотр не показывает каких-либо повреждений, но сенсорные кнопки всё же не работают – возможно, произошёл сбой программного обеспечения смартфона. Перезагрузите операционную систему, выключив телефон и затем снова включив.

Обычно это несложное действие устраняет случайные ошибки. Если этого не произошло, вспомните – возможно, вы перед отказом сенсорных кнопок установили новое приложение или обновили какое-то из уже установленных приложений. Отказ сенсора может быть спровоцирован программным конфликтом старых и свежеустановленных утилит. Удалите новое приложение и перезагрузите смартфон – не исключено, что сенсорные кнопки восстановят работоспособность.

Вирусное заражение

Всеобщее распространение смартфонов заставило обратить внимание хакеров, пишущих вирусы, на этот сегмент программного обеспечения. Сегодня антивирус на смартфоне является таким же обязательным элементом ПО, как и на обычном компьютере.

Если у вас нет антивирусной защиты, не исключено, что отказ сенсорных кнопок вызван действиями вредоносной программы. Скачайте хороший антивирус и просканируйте телефон, после чего безжалостно удалите все файлы, показавшиеся подозрительными.

Сброс настроек

Если никакие меры из вышеперечисленных не подействовали, вам остаётся испытать последнее средство из тех, которые доступны обычному пользователю. Сбросьте настройки своего телефона до заводского состояния.

Если отказ сенсорных кнопок был вызван любыми причинами программного характера, в результате сброса все ошибки обнулятся вместе с вашими личными настройками, обновлениями приложений, да и самими приложениями, установленными за время пользования телефоном. После сброса функционирование всех элементов телефона возобновляется в подавляющем большинстве случаев.

Кастомная прошивка

Если вы установили на свой телефон так называемую кастомную прошивку, то должны быть в курсе того, что отныне производитель не отвечает за его работоспособность.

Нередко следствием таких действий являются отказы каких-либо функций . Что самое обидное, вам даже некому предъявить претензии. Единственный выход – возврат к заводской прошивке, скачать которую можно на сайте производителя вашего телефона.

Кнопка «меню» в телефоне андроиде samsung и многих других, может быть сенсорной, физической и конечно, как почти все иногда не работать.

Если физическая, то часто решается чисткой контактов. На ютубе кажется есть видео как это делать самостоятельно.

Если у вас кнопка меню часть сенсора и не работает, то это хуже, чем была бы физической. Такой ремонт стоит дороже.

Впрочем, можете попробовать откалибровать экран своего смартфона – вдруг поможет и обойдется без ремонта специалистами.

Что делать если не работает кнопка меню в смартфоне андроиде

С первых слов сразу скажу, что самостоятельно устранять проблему с неработающей кнопкой меню не просто.

Впрочем, без нее, как и некоторых других «домой» и «назад», «можно жить», если их программно эмулировать.

Для этого нужно получить рут права и поставить программу «Floating Soft Keys». Тогда сможете кнопки регулировать, чтобы возвратить своему устройству надлежащую работоспособность.

Иногда может понадобится новый тачскрин, хотя найти его к определенным моделям бывает сложно.

Иногда проблему можно решить без вскрытия корпуса — дубликатом функциональных клавиш, но не на всех устройствах андроид это получится.

Для активации такой функции нужно в /system/build.prop в самом конце прописать строку «qemu.hw.mainkeys=0», но права суперпользователя при этом обязательны.

В результате должен появится дополнительный функционал над неисправной кнопкой. Упростить эту процедуру может приложение «Soft Buttons».

Есть программа и не требующая рут прав, позволяющая дублировать кнопки телефона. Одна из таких «Back Button» — бесплатная со множеством настроек.

После установки на дисплее появляются полупрозрачные иконки с функциональными клавишами: меню, назад, домой и поворот экрана. Их можно перетащить в удобное место, только экран уменьшается на высоту иконок.

Причины не работающих кнопок меню в андроиде

Причиной может быть программный или аппаратный сбой. К счастью 90% проблемам в программном сбое, который решается самостоятельно.

Для этого заходим в «настройки» и нажимаем на раздел «резервное копирование и сброс». Там выбираем полный сброс настроек с удалением всех данных.

Естественно, что перед этим отдельно сохраняем все, что нужно (можно на компьютере, а затем перенести обратно в телефон).

Также можете задействовать программу «Турбо Клинер». Приложение способно контролировать функции телефона.

Последний вариант — «перепрошивка», что требует навыков и обращения в сервисный центр.

Если описание выше не принесло положительного результата, то хочется не хочется, но без сервисного центра скорее всего не обойтись. Успехов.

Если говорить о возможных поводах, почему перестали работать сенсорные кнопки на телефоне андроид, сбой чаще с физической, чем программной стороны. При наличии причин из первого списка, вероятнее всего, придется нести устройство в сервисный центр.

Физические причины:

• Сильный удар по планшету или смартфону, падение с высоты.
• Длительное воздействие влаги. Особенно серьёзные повреждения возникают из-за попадания воды в область между экраном и пленкой или под корпус. Окисляются контакты. После воздействия влаги действовать нужно незамедлительно.
• Резкие перепады температур. Верните устройство в помещение комнатной температуры. Работа сенсора, возможно, улучшится.

• Продавливание экрана. Царапин или трещин нет. Поломка заметна при нажатии – тогда видно блики в поврежденных частях сенсора.
• Замена экрана неподходящей моделью.
• Серьёзные загрязнения. Сотрите грязь, пыль, влагу, следы от пальцев специальными влажными салфетки из магазина электроники или тряпочкой из микрофибры.
• Плохо наклеенная пленка. В местах скопления воздуха под пленкой части экрана перестанут работать. Снимите пленку, по возможности замените на новую.

Программные причины:

1. ОС чрезмерно загружена приложениями или какие-то из них работают неправильно.
2. Изменения настроек устройства.
3. Неполадки Тачскрина возможны, если экран неправильно или плохо распознает прикосновения. Тут поможет калибровка экрана (реально выполнить в домашних условиях).
4. Неподходящая или нестабильная версия прошивки.

Почему не работает часть сенсора на андроиде? Скорее всего, отошел или окислился контакт.

В телефоне со съемной батареей снимите крышку и достаньте аккумулятор. Вставьте обратно и включите устройство с помощью механической кнопки.
Если сенсор не работает частично, а не полностью, и Вы можете скачать приложение, установите Rebooter с Play Market. На Xiaomi, Meizu или Digma после длительного нажатия кнопки включения/выключения (20 секунд или дольше) телефон перезагрузится или выключится. Для Samsung и Sony нажмите одновременно кнопку включения/блокировки, увеличения громкости звука и уменьшения громкости. Подержите 7-10 секунд. Если не помогло, попробуйте снова, но держите эти три клавиши зажатыми дольше. Если Ваш смартфон от других производителей и со встроенным аккумулятором, возможно, вышеуказанные способы помогут. Иначе придется ждать полного разряда батареи или нести устройство в сервисный центр, где заодно разберутся с неполадками в работе экрана. Бывает и такое, что перезагрузка нужна только для того, чтобы дисплей снова реагировал. Что делать, если после блокировки экрана не работает сенсор на Андроиде?

Чаще всего проблема в версии прошивки. Для её решения обновите версию Андроид и, если не поможет, сбросьте настройки. Как это сделать есть в пунктах 2 и 4 инструкции следующего пункта статьи. Почему не работают сенсорные кнопки на телефоне андроид? Иногда проблема в пленке. Если до неё все было хорошо, попробуйте снять. Иногда дело даже в новом защитном стекле, которое тоже можно отсоединить самостоятельно. Пользователи говорят, что нижние сенсорные кнопки, которые перестали работать, после калибровки экрана (3-ий шаг следующей инструкции), снова стали чувствительными.

Распространенные варианты ремонта

Данные действия помогут во многих случаях неисправной работы телефона или планшета под управлением ОС Андроид из-за программного обеспечения, поэтому Вы можете применять эти советы, когда сомневаетесь в исправности работы системы.

• Перезагрузите устройство. Возможно, оно было под сильной программной нагрузкой или произошла незначительная ошибка. Может, просто зависло приложение, а сенсор работает?

• Обновите прошивку. Для этого перейдите по следующим пунктам: «Настройки» – «Об устройстве» – «Обновления системы» – «Проверить сейчас». Чаще всего, проблема решается.
• Сбросьте настройки до заводских. Сохраните все важные данные на карту памяти, компьютер или подобный носитель. Нажмите «Настройки» – «Память» – «Сброс к заводским настройкам» – «Сброс настроек» – «Стереть все». Если нужно, подтверждайте выбор. Подождите несколько минут, и перезагрузка выполнится автоматически

• Что делать, если глючит экран? Если он работает, но медленно, просто очистьте телефон в целом. Удалите лишние файлы и приложения и кэш («Настройки» – «Приложения» – любое приложение из списка – «Очистить кэш»). Для удаления прочего мусора и очистки оперативной памяти используйте CCleaner, Cleaner Master или другое приложение.

Как починить устройство

Вряд ли можно самостоятельно починить телефон. Вам удастся это, когда причина неисправности в программном обеспечении. На этот случай прочтите способы ниже.

1. Калибруйте экран. В зависимости от производителя может быть встроена утилита для этого или же придется скачать приложение самому. Есть несколько способов. Для моделей HTC: «Настройки» – «Язык и клавиатура» – «HTC Sense Input». На других смартфонах: «Настройки» – «Дисплей» – «Экран» – «Калибровка экрана». По желанию можно калибровать экран через инженерное меню. Его используют разработчики для тестирования и изменения системных компонентов. Мы не советуем этот способ, так как он может привести к неполадкам и занимает больше времени, чем другие методы. Стороннее приложение для калибровки экрана с Play Market сможет улучшить реакцию дисплея. Например, Touchscreen Calibration или SGS Touchscreen Booster (в нем можно задать параметры вручную).
2. Не работают нижние сенсорные кнопки на телефоне андроид что делать?Можно установить приложение для создания программных кнопок с теми же функциями, но в другом месте. Советуем Back Button — оно не требует root-прав.

Обратитесь в сервисный центр. Там более точно определят причину и починят устройство.

Устранение проблемы в домашних условиях

Частой причиной выхода из строя всех кнопок является долгое пребывание смартфона во влажном месте или сильный удар. В первом случае могли окислиться контакты и проблему можно решить их очисткой. Во втором случае потребуется диагностика устройства, проведение которой, советуем доверить инженерам центра по ремонту смартфонов HTC . Что делать, если вы хотите устранить неисправность самостоятельно, и причины ее возникновения читайте ниже.

Способы устранения проблемы

1. Определение состояния кнопок. Для того, чтобы понять насколько серьезна проблема, с которой вы столкнулись, необходимо определить реагируют ли нижние кнопки на касание. Для этого необходимо включить функцию, которая называется «Вибро-подтверждение». Для ее активации зайдите в меню «Настройки» — «Звук», и в самом низу появившегося списка поставьте галочку напротив функции «Вибро подтверждение».

Теперь ваш смартфон должен вибрировать при каждом нажатии на нижние кнопки. Если это происходит — переходите к следующему шагу. Если нет — попробуйте выполнить шаги 3, 4 или 5 из этой инструкции.

1. Калибровка экрана. Для этого войдите в меню «Настройки» — «Язык и клавиатура» — «HTC Sense Input».

Выберите «Дополнительные настройки» — «Инструмент калибровки». После этого на экране появится предложение, которое необходимо набрать на клавиатуре. Следуйте за зеленым кругом.

Если откалибровать клавиатуру не получится, либо вы сделаете это неправильно, то зайдите в «HTC Sense Input» — «Дополнительные настройки» — «Сброс калибровки». Это вернет заводские параметры калибровки экрана. После чего можно выполнить калибровку еще раз.

1. Обновление ПО. Возможно, проблема с нерабочими кнопками заключается в устаревшем программном обеспечении вашего смартфона. Обновите ПО, зачастую помогает именно этот метод.

1. Программный сброс до заводских настроек. Предварительно сохранив все данные из внутренней памяти смартфона на съемный носитель выполните сброс настроек аппарата до заводских значений. Сброс мы рекомендуем проводить только тем пользователям, которые не смогли устранить проблему двумя предыдущими способами. Для сброса настроек зайдите в меню «Настройки» — «Память» — «Сброс к заводским настройкам».

Затем появится меню, в котором выбираем «Сброс настроек телефона» — «Стереть все».

1. Аппаратный сброс до заводских настроек (данный способ будет полезен тем пользователям, у которых не работают сенсорные кнопки и возникли схожие проблемы с сенсорным экраном). Предварительно сохраните на съемный носитель все личные данные из телефона. Теперь нажмите и удерживайте кнопку уменьшения громкости. Не отпуская ее нажмите и удерживайте кнопку питания. Отпускайте обе кнопки после появления на экране заставки. Управление появившемся меню осуществляется по средствам кнопок уменьшения и увеличения громкости. Нажимая кнопку уменьшения громкости выберите пункт «Восстановить исходные настройки» (англ. «Factory Reset»). Чтобы подтвердить выбор действия нажмите клавишу питания.

Если вам не помогли указанные способы — убедитесь, что выполняли все шаги правильно и последовательно, попробуйте проделать каждый шаг еще раз. Также помните, что зачастую неисправность нижних кнопок смартфонов HTC проявляется из-за неисправного дисплейного модуля или аппаратных проблем устройства.

Как работает сенсорная кнопка в Раде, которая остановит кнопкодавство

Депутаты 2 марта регистрировались уже по новой системе – нажимая и зеленую, и сенсорные кнопки. Об этом сообщил спикер парламента Дмитрий Разумков.

Читайте также Сенсорная кнопка была готова в Раде еще во времена Парубия, – Железняк

Как работает сенсорная кнопка

Сенсорная кнопка представляет собой дополнительную высокочувствительную клавишу, которую надо зажимать во время голосования. Но отпускать ее до завершения времени, отведенного депутатам на принятие решения нельзя, – иначе голос не зачтется системой.

Теперь все, кто очень хотел проголосовать за соседа – не сможет это сделать. Нам два года рассказывали, что сенсорное голосование невозможно сделать, но оказалось, что все же возможно,
– написал депутат от «ЕС» Алексей Гончаренко в своем телеграме.

Накануне спикер Верховной Рады заявлял, что кроме сенсорных кнопок в парламенте установили дополнительные камеры видеонаблюдения.

На видео, которое депутат от «Европейской солидарности» опубликовал в своих соцсетях, наглядно показано, как работает нововведение.

Обратите внимание! В январе 2020 года Президент Украины ввел уголовную ответственность за «кнопкодавство». Нарушителей будут наказывать штрафами до 85 тысяч гривен.

А вот видео Яна Доброносова, где депутат Железняк показывает Шуфричу, что нововведение не обойти:

История введения сенсорной кнопки в Раде

• Сенсорную систему голосования в Раде вводят с 2008 года. В каждый депутатский пульт Институт проблем математических машин и систем вмонтировал дополнительную сенсорную кнопку.
• Она была расположена слишком близко, поэтому теоретически парламентарии с большими ладонями могли бы зажать обе клавиши одновременно и продолжили бы черное дело «кнопкодавства». Из-за этого ее перенесли вниз. Однако не запустили в работу.
• Когда президентом был Янукович, тогдашний спикер Рады Владимир Рыбак отказался включать сенсорную систему по требованию оппозиции.
• В 2017 году во времена Порошенко парламентарии хотели добавить к сенсору еще и сканер отпечатков пальцев, однако из-за заоблачной стоимости изменения в законодательство не внесли.
• В августе 2019 года, перед началом работы Рады этого созыва, анонсировали переход на систему «Рада-4», однако без сенсорной кнопки.
• Через несколько дней бывший спикер Парубий вместе с Андреем Богданом включили систему, которая делает невозможным кнопкодавство. Тогда в «Слуге народа» такие попытки назвали «настоящей диверсией и происками прежней власти». Сразу после того, СБУ и ГБР открыли уголовное дело о нарушении правил эксплуатации оборудования.
• Однако случаи «кнопкодавства» в Раде участились, президент Зеленский ввел уголовную ответственность. Это не произвело соответствующего эффекта – скандалы продолжались. Вспомнив о существующих сенсорах, Разумков инициировал повторное тестирование системы. Ее наконец ввели в эксплуатацию 2 марта 2021 года.

Сенсорная кнопка в Раде не может обеспечить идентификации депутатов

Аппарат Верховной Рады до настоящего времени не получал распоряжений включить сенсорные кнопки в сессионном зале. Об этом в ответ на запрос UBR.ua сообщил первый заместитель руководителя Аппарата ВРУ Петр Боднар.

По его словам, ведомство лишь получило распоряжение от главы парламента Андрея Парубия «проработать этот вопрос».

Депутатов хотят штрафовать на 80 тыс. грн за кнопкодавство

Так или иначе, пояснили в ВРУ, установленные еще в 2008 году сенсорные кнопки (за минувшие 11 лет они ни разу не использовались при голосовании) не способны идентифицировать народного депутата. А принцип их работы имеет весьма отдаленное отношение к современным представлениям о сенсорах.

Смысл их установки заключался лишь в том, чтобы занять обе руки нардепа во время голосования и не дать тому возможности нажать еще и на соседнюю кнопку.

«Предусмотрено, что во время голосования и регистрации обе руки народного депутата должны быть задействованы только на одном пульте на протяжение всего времени голосования (10 секунд). При этом пальцем одной руки нужно прикоснуться к сенсорной кнопке, а пальцем второй – нажать на одну из кнопок голосования. И удерживать обе до момента появления результатов голосования на табло», – говорится в ответе первого замглавы Аппарата ВРУ.

При этом сама «сенсорная кнопка» не имеет ничего общего со сканером отпечатков пальцев. А является емкостным датчиком, который лишь реагирует на прикосновение любого человека.

Хотите первыми получать важную и полезную информацию о ДЕНЬГАХ и БИЗНЕСЕ? Подписывайтесь на наши аккаунты в мессенджерах и соцсетях: Telegram, Twitter, YouTube, Facebook, Instagram.

Не работают нижние сенсорные кнопки?

Исходя из запросов — очень большое количество пользователей сталкивается с разного рода проблемами с сенсором. И не работающие нижние кнопки достаточно частое их проявление. Не обошла стороной проблема и автора данного проекта. Предлагаю решение этой проблемы (программное).

Прочитав ряд форумов понял, что проблема одна, а причины возникновения и способы решения могут быть разными.

Для начала скажу, что была найдена информация на счет физического ремонта. По словам автора, нужно взять биндер-скрепку (две и более) и прижать экран смартфона снизу. Сильно нагреть феном и оставить на 12 часов. Таким способом было отремонтировано много девайсов. Но — этот метод действует если проблема в отклеивании компонентов сенсора внутри.

Я предлагаю программные способы решения, которые можно использовать временно (до ремонта) или на постоянной основе. Пример на телефоне Lenovo K6.

Для начала, можно сбросить настройки к заводским, используя меню (если сенсор или вообще телефон работает). В разных моделях телефонов данная функция может вызываться по-разному. Обязательно сделайте перед сбросом резервную копию, поскольку вся информация из памяти устройства будет стерта (на карте памяти данные останутся, но я ее, например, вытащил бы на момент операции). Вот пример для телефона Lenovo K6 (должно подойти для большинства).

1. Заходим в настройки (значок шестеренки) и находим опцию «Восстановление и сброс» → «Сброс настроек» → «Сбросить настройки».

2. Подтверждаем свои действия. Телефон перезагрузится и сотрет все данные. Операция может затянуться. Не нажимайте никаких кнопок пока не закончится процесс и убедитесь, что батареи хватит, если нет — подключите смартфон к зарядному устройству.

После завершения нужно заново будет зайти в аккаунты, устанавливать приложения и так далее. Если сенсор заработал — значит проблема была в программном обеспечении. Многим данная процедура помогает. В противном случае читаем дальше.

Если в меню зайти не получается можно использовать аппаратные клавиши. Для начала нужно выключить устройство. Если оно зависло — нажмите и удерживайте кнопку питания пока телефон не выключится. Чтобы зайти в системное меню нужно нажать в большинстве случаев две клавиши. Для каждой модели сочетание этих клавиш может отличаться. Для моей модели — это клавиши громкости и выключения. Подробно ищите именно для своей модели (или спрашивайте в комментариях). Если все правильно сделано — появится меню Recovery. Сенсорные возможности могут быть ограничены, поэтому для переключения пунктов меню используйте клавиши регулировки громкости. Для подтверждения текущего пункта нужно один раз нажать на клавишу включения. Для сброса настроек нужно искать пункт Wipe data/factory reset или ему подобный (у меня Wipe user data). Появится запрос на подтверждение удаления, который нужно подтвердить нажатием клавиши питания. После окончания сброса нужно перезагрузить устройство (Reboot System). Вы получите «чистый» телефон как на момент покупки.

Сброс с помощью комбинаций клавиш. Введите в приложении «Телефон» один из кодов, который вы видите ниже и нажмите (при необходимости) клавишу громкости:

*#*#7378423#*#*
*#*#7780#*#*
*2767*3855#

После перезагрузки начнется процесс сброса.

Второй способ — установка специальной программы, которая возьмет на себя функции всех трех кнопок и будет размещена снизу экрана .

Программ такого рода — много. Это свидетельствует о распространенности проблемы. Я расскажу и покажу все на примере программы Simple Control (Navigation bar). Она имеет бесплатную (с рекламой) и платную версию, работает без рута и прекрасно выполняет свою работу. Если у вас данная программа не работает — вы сможете легко найти аналог в маркете. В сети интернет есть русифицированная версия.

Для начала нужно установить данную программу. Далее открыть и выполнить начальные настройки, через которые проведет предустановленный мастер. Ничего сложного нет — просто предоставьте программе несколько разрешений для того, чтобы она могла работать. Имейте в виду, что после перезагрузки устройства разрешения, возможно, нужно будет предоставлять снова.  

Можно настраивать внешний вид кнопок, их размер (удобно, особенно если у вас маленький экран) и исполнение функций. Например, можно, чтобы при нажатии на кнопку «Назад» она выполняла функцию возврата в предыдущее меню, а при двойном нажатии происходил выход из программы. А можно чтобы нажатие на кнопку возвращало домой или вообще ее отключить.

Обратите внимание, что отдельно настраивается короткое и длинное нажатие каждой из трех кнопок.

Также настраивается анимация, можно настроить авто-скрытие. Есть функция вывода «Плавающего активатора». Работает Simple Control прекрасно и выполняет все возложенные на нее функции.

Видео Simple Control:

Cтраница программы Simple Control в Google Play

Как работают сенсорные переключатели?

Если вы встречали сенсорные переключатели, возможно, вам интересно, как они работают. Почти все электронные устройства содержат один или несколько переключателей. Выключатели — это основа, которая позволяет электрическим устройствам работать по назначению. Они состоят из токопроводящей дорожки, которая может быть открыта или закрыта. Сенсорные переключатели также содержат токопроводящую дорожку, но они имеют уникальный сенсорный дизайн, который отличает их от других переключателей.

Знакомство с сенсорными переключателями

Сенсорный выключатель — это тип электрического выключателя, который, как следует из названия, требует физического контакта или «прикосновения» для работы.Вы часто найдете сенсорные выключатели на отдельно стоящих лампах и осветительных приборах, а также на компьютерах. Многие устройства с сенсорным экраном также содержат сенсорные переключатели, встроенные в интерфейс дисплея.

Нажатие сенсорного переключателя приведет к его отклику на размыкание или замыкание цепи. Когда вы нажимаете пальцем на сенсорный выключатель, он откликается на размыкание или замыкание цепи.

Как работают сенсорные переключатели

Все сенсорные переключатели работают, размыкая или замыкая цепь в ответ на команду касания.С учетом сказанного, механизм, который использует сенсорный переключатель, зависит от типа сенсорного переключателя. Существует три основных типа сенсорных переключателей: емкостные, резистивные и пьезоэлектрические, каждый из которых использует свой механизм.

Емкостные сенсорные переключатели работают путем измерения емкости — как и их аналоги с емкостными сенсорными экранами. Они излучают однородное электростатическое поле через верхний слой. Прикосновение к этому слою голым пальцем или любым другим проводящим предметом приведет к переносу части его электростатического заряда на ваше тело, что приведет к уменьшению емкости.Емкостный сенсорный переключатель затем отреагирует на размыкание или замыкание цепи.

Резистивные сенсорные переключатели работают, создавая «сопротивление» между двумя электродами. Они содержат разделенные верхний и нижний электроды. Прикосновение к кнопке сдвигает два электрода вместе и, следовательно, замыкает цепь.

Пьезопереключатели, с другой стороны, полагаются на свойства пьезокерамики для размыкания и замыкания цепи. Они не так распространены, как емкостные или резистивные сенсорные переключатели, но они предлагают жизнеспособное коммутационное решение для бесчисленных коммерческих и потребительских коммутационных приложений.

В заключение

Сенсорные переключатели

работают по-разному, в зависимости от соответствующей технологии. Есть емкостные, резистивные и пьезосенсорные переключатели. Все три типа технологий реагируют на команды касания, размыкая или замыкая цепь. С учетом сказанного, емкостные, резистивные и пьезосенсорные переключатели используют разные механизмы для выполнения этой операции.

Как работает емкостный датчик?

Емкостные датчики

: Ой, знаете ли, они волшебные.Никогда не верьте, что это не так.

Ваш мобильный телефон оснащен сенсорным экраном (если только вы не мой тесть, который отказывается отказаться от проверенного временем раскладушки).

Может быть, у вашей плиты, духовки, холодильника или плиты есть сенсорные кнопки.

Может быть, у вас даже был тот друг, росший с классной лампой, которая могла включаться и выключаться, просто прикоснувшись к ней. «Эй, хватит играть с лампой!»

Все это разные приложения одного и того же, емкостного датчика.

Емкость — это электрическое свойство, которое представляет СПОСОБНОСТЬ объекта удерживать электрический заряд. Сам объект называется конденсатором. Человеческое тело может удерживать электрический заряд и быть конденсатором. Люди начали использовать эту способность с первого куска ковра. Потри ноги, шокируй друга.

Все перечисленные выше устройства контролируют или измеряют емкость. Когда мы приближаемся к устройству, устройство обнаруживает разницу в емкости и может принять меры; как включение света.»Привет. Я подумал, что сказал, перестань играть с лампой ».

Другой способ думать об этом — это как личное пространство.

Когда ваше тело приближается к другому емкостному объекту, он меняет величину электрического заряда или емкости. Сенсорные устройства работают за счет наличия электроники, которая может видеть или измерять это изменение емкости.

Для работы сенсорных экранов, емкостных переключателей и волшебной лампы требуется как контроллер, так и датчик.Xymox производит датчик, а другие компании производят контроллер, который представляет собой интегральную схему. Xymox тесно сотрудничает с Azoteq и Alsentis для контроллеров. Технически датчик состоит из одного или нескольких электродов. Датчик подключается к печатной плате с сенсорным контроллером.

В разных устройствах используются датчики разного типа с электродами разного типа в зависимости от того, чего они хотят.

В примере с волшебной лампой лампа является датчиком и образует один большой электрод.

В большинстве бытовых приборов используются дискретные кнопочные датчики, содержащие несколько дискретных электродов.

Семь отдельных электродов в одном датчике.

В сенсорных экранах

используются датчики с электродами, расположенными в ряды и столбцы. Чаще всего ряды и столбцы находятся либо на противоположных сторонах основной пленки, либо на отдельных пленках, разделенных другим слоем пленки. Контроллер циклически перебирает разные электроды, чтобы сначала определить, к какой строке прикасаются (направление Y), а затем к какому столбцу (направление X).Поскольку электроды прозрачные, мы использовали репрезентативную картинку.

Помните, размер объекта, расстояние между соседними объектами, материалы самих объектов и материалы между соседними объектами — все это ударная емкость. Карандаши — плохой стилус, потому что они плохо удерживают заряд, перчатки не работают с вашим телефоном, потому что они не удерживают заряд, вода сводит ваш телефон с ума, потому что он может заряжать. Спросите нашего менеджера по продажам Эда Джонса об электронике и его суперспособности, которая заставляет всю электронику работать на полную катушку.

В Интернете можно найти множество отличных источников, чтобы узнать больше о сенсорных экранах, емкостных датчиках, емкости, величии физики и текстах к хиту Magic от Pilot 1974 года.

Механические кнопки для емкостного измерения — Пошаговое руководство — Часть I

Многие миллиарды механических кнопок в сотовых телефонах, автомобильных аудиосистемах, ноутбуках, ПК, бытовой технике и промышленных приложениях были заменены кнопками с сенсорным управлением. Использование емкостных датчиков придает этим приложениям элегантность, удобство использования и гибкость.Однако замена механических кнопок на кнопки с емкостным датчиком не обязательно является тривиальной задачей, хотя технология емкостного датчика эволюционировала, чтобы предложить готовые решения, которые помогут упростить и ускорить переход. Этот прогресс в простоте решения позволяет разработчикам включать пользовательский интерфейс емкостного считывания с меньшим риском для графика разработки конечного продукта. По сути, задача дизайна пользовательского интерфейса была сведена к разводке печатной платы сенсорной платы — все остальное делает контроллер емкостного считывания.

При переходе от механических к емкостным датчикам первая задача — разработать прошивку для новой конструкции. Решения с емкостным датчиком более чувствительны к шуму по сравнению с механическими кнопками, поэтому дизайнерам необходимо тщательно подходить к каждому этапу проектирования. Системы также требуют интеллектуальной настройки на этапе проектирования и тщательного тестирования на этапе производства.

В этой серии из 4 частей мы начнем с обсуждения общих трудностей, с которыми приходится сталкиваться при переходе от механических кнопок к кнопкам с емкостным сенсором.Затем мы предложим подходы для достижения плавного перехода, так что даже дизайнеры, плохо знакомые с технологией емкостных датчиков, смогут заменить механическую кнопку емкостными сенсорными кнопками.

Основы емкостного сенсорного управления

Давайте посмотрим, как работает типичная кнопка с емкостным датчиком. Емкостные сенсорные датчики состоят из медных контактных площадок, подключенных к входным контактам контроллера емкостного считывания со следами. На рисунке 1 показана типичная кнопка с емкостным датчиком.

Когда палец не прикасается к накладке (обычно это непроводящий материал, помещенный на сенсорную площадку), контроллер емкостного считывания измеряет некоторую паразитную емкость (C _P ), как показано на рисунке 2.C _P — это сумма распределенной емкости на датчике.

Когда палец соприкасается с накладкой, он образует простой конденсатор с параллельными пластинами, называемый емкостью пальца (C _F ). При наличии пальца общая емкость датчика (C _X ) определяется уравнением 1.

C _X = C _P + C _F уравнение 1

Контроллер емкостного считывания контролирует емкость датчика путем преобразования измеренной емкости в цифровое значение.

Замена механических кнопок на емкостные сенсорные кнопки

Большинство старых приложений использовали механические переключатели для своего пользовательского интерфейса, будь то кнопки каналов / громкости для телевизора, пульты дистанционного управления, джойстики в трубках или радиальные ручки для настройки каналов FM-радио. Хотя механические переключатели не требуют сложных алгоритмов для взаимодействия с ними, у них есть свои недостатки.

Почему механические переключатели плохие?

Механические кнопки

• изнашиваются или застревают после многократного использования
• собирать грязь
• имеют громоздкую эстетику
• Конструкция требует больших затрат на инструмент

Чтобы решить эти проблемы, разработчики электроники во всех отраслях промышленности обратились к новой технологии, называемой датчиком прикосновения.Распознавание касаний в целом основано на трех категориях:

• Резистивное касание
• Индуктивное касание
• Емкостный сенсорный

Емкостное распознавание придает элегантность и простоту использования функции распознавания касаний в пользовательский интерфейс. Емкостные сенсорные датчики уже заменили миллиарды механических кнопок. Емкостное считывание не только придает элегантный вид передним панелям, но и устраняет проблемы износа, связанные с механическими кнопками.

В приложениях для телевизоров / мониторов широко применяется емкостное зондирование, поскольку оно добавляет эстетики.Телевизоры / мониторы обычно поставляются с рамами из непроводящего материала. В случае механических кнопок рама должна быть отформована для размещения кнопок, что требует больших затрат на инструменты. Напротив, кнопки емкостных датчиков можно просто разместить под рамкой, таким образом, рамка действует как наложение, через которое кнопки емкостных датчиков определяют присутствие пальца. На рисунках ниже показаны кнопки с емкостным датчиком, заменяющие непривлекательные механические кнопки.

Развитие емкостных датчиков

Емкостная сенсорная технология не только предлагает кнопки, но также предлагает другие различные варианты датчиков / интерфейсов, такие как линейные ползунки и радиальные ползунки.

Емкостные кнопки:

Традиционная SoC для емкостного считывания включает только кнопки. Кнопочные устройства эволюционировали, чтобы заменить механические кнопки в таких приложениях, как мобильные телефоны, бытовая техника и т. Д. Теперь емкостные сенсорные кнопки заменили механические кнопки в бесчисленных приложениях, таких как телевизор, ЖК-мониторы, принтеры, трекпады ПК и многие другие.

Кнопки емкостного считывания представляют собой основную функцию приложения емкостного считывания.Обнаружение присутствия или отсутствия проводящего объекта (например, пальца) может быть легко выполнено с помощью различных материалов и толщин. Емкостные сенсорные кнопки могут заменить дискретные механические кнопки практически в любом приложении.

Емкостные ползунки

Для таких приложений, как увеличение, уменьшение громкости и управление FM-радиоканалом, требуются скользящие ручки, радиальные ручки. Эти ручки заменяются емкостными датчиками, такими как линейные ползунки и радиальные ползунки соответственно.Линейные ползунки используются в таких приложениях, как уменьшение и увеличение громкости, в то время как радиальные ползунки используются для выбора параметров, таких как колесо iPod.

Линейный слайдер

Слайдеры предлагают более высокий уровень функциональности для дизайна вашего интерфейса. Ползунок можно использовать для определения положения с гораздо большим разрешением, чем у отдельных кнопок. Ползунки могут обеспечивать разрешение в 100 раз больше, чем кнопки, и могут иметь разную форму, например линейную и круговую.

Такое увеличенное разрешение стало возможным благодаря математической операции, называемой интерполяцией. Изменение емкости измеряется на всех отдельных датчиках, из которых состоит ползунок, а значения емкости на соседних датчиках используются для определения положения.

Радиальный суппорт

Радиальные ползунки похожи на линейные ползунки, за исключением того, что отдельные датчики расположены по кругу и требует немного другого алгоритма определения положения, чем тот, который используется линейным ползунком.

В Части 1 мы рассмотрели основы измерения емкостных датчиков, почему кнопки емкостных датчиков лучше механических кнопок, а также эволюцию различных типов емкостных датчиков. Во второй части мы рассмотрим этапы перехода от механических кнопок к емкостным сенсорным кнопкам, а также проблемы, с которыми приходится сталкиваться во время этого процесса.

Шрути Ханумантайя — старший инженер по приложениям, работающий в Cypress Semiconductors над приложениями емкостного сенсорного датчика с 2009 года.Ее интерес заключается в разработке приложений для встроенных систем, в основном на емкостных контроллерах. Она любит устранять технические неполадки и работать с аналоговыми и цифровыми схемами. Помимо этого, она большой энтузиаст путешествий. С ней можно связаться по адресу [email protected].

Суббарао Ланка — старший инженер по приложениям, работающий в Cypress Semiconductors над приложениями емкостного сенсорного датчика с 2007 года. В его обязанности входит определение технических требований для новых емкостных контроллеров, разработка новых емкостных контроллеров, проведение системного анализа, устранение технических проблем для клиентов. , и техническое письмо.С ним можно связаться по адресу [email protected].

Основы емкостного прикосновения от Butler Technologies Inc.

Емкостное касание — обычное дело во многих устройствах. Это можно назвать касанием крышки и емкостным касанием. Cap touch может работать при замене механических кнопок. Механические кнопки обычно очень толстые по сравнению с сенсорными кнопками. Поскольку колпачок Touch Touch может быть изготовлен с помощью проводящих красок для трафаретной печати, он очень тонкий и гибкий.

Что такое емкостное прикосновение?

Согласно Oxford, емкостный определяется как «относящийся к сенсорному экрану, который работает, обнаруживая, когда что-то проводящее электричество, например кончик пальца, соприкасается с экраном».

Cap touch — популярная функция, добавляемая во многие бытовые приборы. Поскольку для создания емкостного сенсорного экрана требуется всего несколько очень тонких слоев, он является гибким.

Одна из причин, по которой они очень популярны в бытовой технике, заключается в их прочности.Этот вид прикосновения может быть встроен во внутреннюю часть пластмассовой конструкции прибора. Поскольку обычно используется слой проводящей пластмассовой защиты, сенсорные датчики прослужат дольше, чем традиционные механические кнопки.

Почему емкостное прикосновение работает только пальцами?

Вы когда-нибудь получали шок от прикосновения к металлической дверной ручке? Человеческое тело постоянно посылает электрохимические импульсы по всему телу. Когда мышца движется, она реагирует на электричество, протекающее по телу.Для активации емкостного сенсорного датчика требуется электрический сигнал. Поскольку тело уже заполнено электричеством, нажатие кончика пальца — это все, что нужно для активации кнопки.

Если вам все еще интересно использование биометрии в сенсорных датчиках крышки, загляните в этот блог: https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/introduction-to-capacitive-touch-sensing/

Как работает cap Touch?

Cap touch — это полностью плоская кнопка, которая работает только при добавлении другой проводящей силы.Когда к кнопке прикладывается токопроводящая сила, он воспринимает электричество и выполняет обычное действие кнопки.

Если на кнопку ударит непроводящая сила, никакой реакции не произойдет.

Одной из особенностей емкостного прикосновения является земля. Это область вокруг кнопки, которая не воспринимает проводящую силу. Это отличная функция безопасности для приборов, поэтому у них нет никаких шансов на ложное вмешательство.

Плоскость заземления — это сетка, которая окружает токопроводящую закорачивающую площадку.Еще одна спецификация, необходимая для работы датчиков касания крышки, — это включение диэлектрического изоляционного материала. На рисунке показана заземляющая плоскость, которая представляет собой штриховку, а закорачивающая контактная площадка представляет собой сплошной серебряный прямоугольник.

Чем отличается резистивный сенсорный экран от емкостного?

Первая причина, по которой резистивный сенсорный экран отличается от емкостного сенсорного экрана, заключается в том, что физический стек резистивного сенсорного экрана более сложен по сравнению с сенсорными экранами с крышкой.Резистивные сенсорные экраны обычно дешевле своих аналогов. Они также могут работать с непроводящими перьями и перчатками.

Резистивные сенсорные экраны полагаются только на силу, проводящую или нет, нижняя часть все равно будет работать. Одним из недостатков резистивных сенсорных датчиков является то, что они требуют большей силы и могут быть менее чувствительными к прикосновениям.

Поскольку сенсорные датчики с крышкой действуют в зависимости от проводимости, они более чувствительны к прикосновениям. Еще одна важная особенность заключается в том, что они более заметны в условиях сильного освещения.Это делает их отличным интерфейсом для управления оборудованием снаружи. Обычно основным недостатком является то, что они дороже резистивных сенсорных экранов.

Ниже приведен рисунок, который может описать основы работы емкостных сенсорных датчиков интерфейса.

Все еще интересуетесь емкостными сенсорными датчиками и кнопками? Узнайте больше на нашей веб-странице Cap Touch.

Познакомьтесь с автором

Эшли Фостер — выпускница Университета Слиппери-Рок, где она получила степень бакалавра делового администрирования по специальности «Управление бизнесом» и со специализацией в маркетинге.Во время учебы в SRU она увлеклась маркетингом. Хотя она занята работой, свободное время она проводит в поездках и походах с друзьями. Она также является волонтером Питтсбургского отделения Американской маркетинговой ассоциации и является активным членом-выпускником FCCLA.

Свяжитесь с Эшли в LinkedIn.

Датчики касания

На некоторых платах есть булавки или контактные площадки, которые при прикосновении могут работать как кнопки. Если вы прикоснетесь к одному из этих штифтов вы изменяете то, что происходит электрически с штифтом в данный момент.Микропроцессор подключенный к контакту, может обнаружить это изменение и сказать, что это было действие кнопки.

Как и в случае с настоящими кнопками, замечаются все те же действия: нажатие, отрыв пальца, удерживание палец вниз в течение длительного времени и быстро нажмите несколько раз.

Резистивное прикосновение

Одним из способов определения прикосновения является изменение электрического сопротивления материала, когда он коснулся. Это означает, что используется какой-то специальный материал, который пропускает больше или меньше электричества, когда давление (как будто ваш палец нажимает на нее) на ее поверхности изменяется.Микропроцессор подключен к этому резистивному вещи и знает, когда через него течет больше или меньше электрического тока. Вот как он знает, что вы его коснулись или убрал палец. Резистивный сенсорный материал будет работать и с другими вещами, а не только с вашим пальцем. Ручка, карандаш или что-нибудь с острым концом. Если есть большая площадь резистивного сенсорного материала, например Экран дисплея компьютера с сенсорной поверхностью, материал может очень точно определить, где вы к нему прикоснулись где угодно на его поверхности.

Емкостное касание

Очень популярный способ обнаружения касания — емкостные сенсорные датчики. Емкостный означает использование емкости , которая предназначена для накопления действительно, очень небольшого количества электронов на поверхности некоторого материала. Когда вы касаетесь датчик, ваше тело становится частью поверхности для хранения электронов на датчике. Если у вас есть заземленный Датчик, количество электронов, его заряд , становится меньше при прикосновении к нему. Если вы используете незаземленный датчик, заряд увеличивается при прикосновении к нему.В любом случае чувствительная схема может обнаруживать прикосновение по изменению это обвинение.

Фактически, датчик может быть просто штырем или небольшим металлическим участком на печатной плате. Наверное, точно так же, как контакты на вашей плате. Микропроцессор имеет специальную схему для обнаружения изменения заряда на выводе и может знать, когда вы прикоснулись к нему. Что делает емкостные сенсорные контакты на вашей плате приятными, так это то, что вы можете просто их использовать. как будто они кнопки.

Сенсорные контакты и земля (GND)

Емкостные сенсорные контакты на вашей плате сами по себе работают как сенсорные датчики, БЕЗ подключения к GND .Вы даже можете прикрепить к ним провода, чтобы сделать датчик большего размера из другого проводящего материала.

См. Также

по событию нажата, на мероприятии

Как работают бесконтактные датчики и кнопки

Бесконтактные элементы управления

Anigmo и другие продукты сочетают в себе непревзойденный дизайн, современные технологии, расширенную функциональность и сложное взаимодействие с электронными устройствами.

САМЫЙ КРАСИВЫЙ ВИД

Бесконтактное управление

Anigmo создано на основе емкостного датчика, который обнаруживает руку через декоративную пластину из натуральных материалов, таких как стекло, дерево, камень и керамика.Никаких отверстий, ручек или рамок не требуется, что делает внешний вид элемента управления настолько минималистичным или экстравагантным, насколько вы хотите. Пластиковые пластины можно закрасить, чтобы они стали почти невидимыми, бесконтактные датчики можно спрятать за обшивкой или гипсокартоном и сделать их действительно невидимыми.

МОЖНО НАСТРОИТЬ ТОЛЬКО ANIGMO CONTROLS

Дизайн полностью зависит от ваших пожеланий. Вы можете выбрать любую из наших стандартных табличек или связаться с нами, чтобы заказать дизайнерские выключатели с пластинами из эксклюзивных материалов или разместить свой логотип на пластинах.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО И УВИДЕТЬ ИХ В ДЕЙСТВИИ

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ БЕСПРОВОДНЫМ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕМ

— Бесконтактная кнопка должна быть установлена ​​в стандартную настенную коробку. Он закрыт декоративной панелью переключателя, удерживаемой четырьмя сильными магнитами.
— Бесконтактный датчик обычно устанавливается за какой-либо поверхностью, например, за гипсокартоном, внутри мебели или панели. Поверхность может быть толщиной до дюйма.
— Датчик направления определяет направление руки. Он имеет два выхода: один активируется, если рука движется в одном направлении, другой активируется, если рука движется в противоположном направлении. Его можно установить для обнаружения движений вверх / вниз или влево / вправо. Используется для управления жалюзи, проекционными экранами, дверьми.

— Подключение к системе домашней автоматизации может быть выполнено через двоичный вход указанной системы или с помощью системного модуля двоичного ввода. Бесконтактные датчики и кнопки имеют выход с замыканием контактов, который можно подключить к двоичному входу.
— Управление нагрузками линейного напряжения может быть выполнено с помощью блока питания. В этом случае необходима версия бесконтактных датчиков и кнопок с защелкивающимся выходом.

Инструкции по эксплуатации можно найти на странице загрузки>

Физические кнопки 21 века

Как отмечалось ранее, традиционные кнопки работают, замыкая контакты, пропуская электричество. Несмотря на то, что эта технология хороша во многих ситуациях, эта технология использовалась в той или иной форме с момента появления электрических приборов и включает в себя физическое движение внутренних и внешних частей, которые в конечном итоге могут изнашиваться.Кроме того, физические переключатели могут «дергаться», когда контакты периодически образуют соединение, пока оно не установится в надлежащее состояние. Обычно это можно компенсировать программными или аппаратными методами, однако дополнительное усложнение представляет собой незначительную, но реальную неприятность.

В качестве альтернативы традиционным контактным переключателям рассмотрите возможность установки на поверхность емкостного сенсорного дисплея с подсветкой серии CSM от Visual Communications Company (VCC) для будущего дизайна.Эти компоненты, занимающие наименьшую площадь в отрасли для датчиков этого типа, имеют площадь 15 мм и могут быть заказаны в различных цветах со светодиодной подсветкой для облегчения распознавания. На эти емкостные сенсорные кнопки также можно напечатать библиотеку стандартных значков, а также можно заказать пользовательские изображения. Поскольку у твердотельных устройств нет механизма износа, необходимость в программном устранении сбоев осталась в прошлом.

Дополнительным преимуществом этого типа сенсорной технологии является то, что, поскольку емкостное считывание работает только с полупроводниковыми материалами, такими как человеческие пальцы (даже сквозь прозрачное стекло или пластик), они не будут реагировать на ложные нажатия со стороны различных неодушевленных предметов.Поэтому, если на датчик случайно нажимает метла, детская игрушка в воздухе или заблудившийся робот, устройство обычно не реагирует. Что-то, что нужно учитывать в непредсказуемой обстановке.

Место для традиционных кнопок, безусловно, есть и какое-то время будет. Однако емкостные сенсорные датчики VCC представляют собой новаторское решение, когда физические контакты не работают, а полноценный интерфейс сенсорного экрана либо избыточен, либо не подходит для данной ситуации.